(57)【要約】【課題】簡単な構成でリンギングの発生を防止することのできる車両用通信装置を提供する。【解決手段】送信側となるＥＣＵ１と受信側となるＥＣＵ２が通信線及びＪ／Ｃを介して連結された車両用通信装置において、ＥＣＵ１のプラス側出力端子とマイナス側出力端子との間に、マイナス側出力端子からプラス側出力端子へ向く方向が順方向となるダイオードＤ１を配置したことを特徴とする。これにより、マイナス側からプラス側へ振幅するリンギングがダイオードＤ１を介して消費され、リンギングの発生を抑制することができる。【選択図】      図１
2006101430.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信ノードと受信ノードが通信線及び分岐手段を介して連結された車両用通信装置において、
前記送信ノードのプラス側出力端子とマイナス側出力端子との間に、マイナス側出力端子からプラス側出力端子へ向く方向が順方向となるダイオードを配置したことを特徴とする車両用通信装置。
【請求項２】
前記送信ノードのプラス側出力端子とマイナス側出力端子との間に、前記ダイオードに加え、マイナス側出力端子からプラス側出力端子へ向く方向が順方向となるツェナーダイオードを配置したことを特徴とする請求項１に記載の車両用通信装置。
【請求項３】
前記ツェナーダイオードが逆方向に導通する際の逆方向電圧となるツェナー電圧は、前記送信ノードより出力される送信信号のプラス電圧よりも高い値に設定されることを特徴とする請求項２に記載の車両用通信装置。
【請求項４】
送信ノードと受信ノードが通信線及び分岐手段を介して連結された車両用通信装置において、
前記送信ノードのプラス側出力端子とマイナス側出力端子との間に、マイナス側出力端子からプラス側出力端子へ向く方向が順方向となるツェナーダイオードを配置したことを特徴とする車両用通信装置。
【請求項５】
前記ツェナーダイオードが逆方向に導通する際の逆方向電圧となるツェナー電圧は、前記送信ノードより出力される送信信号のプラス電圧よりも高い値に設定されることを特徴とする請求項４に記載の車両用通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載される各ＥＣＵ間でのデータ通信を行う車両用通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両に搭載される電気計装品の増加に伴い、車両には多数のＥＣＵ（Electronic Control Unit）が設けられるようになっている。また、各ＥＣＵ間でのデータ通信を行うために、各ＥＣＵ間には、データ送信用の通信線が配索され、且つ通信線を分岐させるためのジャンクションコネクタ（以下、「Ｊ／Ｃ」という）が設けられている。
【０００３】
図６は、従来における車両用通信装置の構成を示す説明図である。同図に示すように、該車両用通信装置は、起点となるＥＣＵ１０１に対して、Ｊ／Ｃ１０３が連結され、更に、Ｊ／Ｃ１０３を介して２系統に分岐され、それぞれの分岐線は、Ｊ／Ｃ１０４、及びＪ／Ｃ１０５に連結されている。
【０００４】
Ｊ／Ｃ１０４及びＪ／Ｃ１０５にはそれぞれ６個のＥＣＵ１０２が連結されており、更に、Ｊ／Ｃ１０４の接続点、及びＪ／Ｃ１０５の接続点は、終端抵抗ＲTを介してグランドに接地されている。
【０００５】
また、起点となるＥＣＵ１０１とＪ／Ｃ１０３とを連結する通信線の距離は４ｍとされ、Ｊ／Ｃ１０３とＪ／Ｃ１０４間、及びＪ／Ｃ１０３とＪ／Ｃ１０５間の通信線の距離は、４．５ｍとされ、Ｊ／Ｃ１０４と各ＥＣＵ２間、及びＪ／Ｃ１０５と各ＥＣＵ２間の通信線の距離は２ｍとされている。
【０００６】
上記のように構成された車両用通信装置において、起点となるＥＣＵ１０１より各ＥＣＵ１０２へ信号を送信すると、オン状態（ドミナント）からオフ状態（レセッシブ）に切り替わる際に、信号波形が上下に大きく振動する、いわゆるリンギングが生じることがある。
【０００７】
図７は、ＥＣＵ１０１より信号を送信した際の、該ＥＣＵ１０１に接続された通信線に生じる信号波形を示す特性図である。同図において、時刻ｔ１０１にて送信信号の出力をオフ状態からオン状態に切り換えると、ＥＣＵ１０１の出力信号は一定の電圧レベルに達して、所望の信号を他のＥＣＵ１０２に送信する。
【０００８】
また、時刻ｔ１０２にてオン状態からオフ状態に切り換えると、送信信号の出力がオフとされるものの、リンギングにより信号波形が大きく上下に振幅し、次回オンとされる時刻ｔ１０３の時点まで振幅が生じたままとなっている。
【０００９】
このようなリンギングが生じると、各ＥＣＵ１０１，１０２間での通信信号にエラーが発生し、通信精度が低下するというトラブルが生じる。また、リンギングは必ず発生するというものではなく、ＥＣＵとＪ／Ｃとを結ぶ通信線の距離、Ｊ／Ｃ１０４，１０５に連結する終端抵抗ＲTの大きさ、Ｊ／Ｃ１０４，１０５に連結するＥＣＵ１０２の個数等に基づく各種の条件により、特性インピーダンスが変化し、この特性インピーダンスの大きさに応じて、大きくリンギングが発生する場合や全くリンギングが発生しないことが起こり得る。
【００１０】
従って、リンギングの発生しない条件をある程度予測して、車両内にＥＣＵ１０１，１０２、Ｊ／Ｃ１０３〜１０５、及び通信線の距離等を決定することにより、リンギングの発生を防止することができるが、実際には、搭載する車両毎に通信線の距離が変化したり、ＥＣＵの増設等に起因して特性インピーダンスが変化し、リンギングが発生してしまう場合がある。
【００１１】
そこで、リンギングの発生を確実に防止する手法として、例えば、特開２０００−１５１１５３号公報（特許文献１）に記載されているように、バスラインを駆動させるために、各バスラインにそれぞれドライバーを接続することにより、特性インピーダンスの変化を抑制する方法が提案されている。
【特許文献１】特開２０００−１５１１５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上述した特許文献１に記載されたものでは、各バスラインにそれぞれドライバーを搭載する必要があるので、装置規模が大型化し、且つコストアップにつながるという問題が生じる。
【００１３】
この発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、簡単な構成でリンギングの発生を防止することのできる車両用通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するため、本願請求項１に記載の発明は、送信ノードと受信ノードが通信線及び分岐手段を介して連結された車両用通信装置において、前記送信ノードのプラス側出力端子とマイナス側出力端子との間に、マイナス側出力端子からプラス側出力端子へ向く方向が順方向となるダイオードを配置したことを特徴とする。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、請求項１の発明において、前記送信ノードのプラス側出力端子とマイナス側出力端子との間に、前記ダイオードに加え、マイナス側出力端子からプラス側出力端子へ向く方向が順方向となるツェナーダイオードを配置したことを特徴とする。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、請求項２の発明において、前記ツェナーダイオードが逆方向に導通する際の逆方向電圧となるツェナー電圧は、前記送信ノードより出力される送信信号のプラス電圧よりも高い値に設定されることを特徴とする。  請求項４に記載の発明は、送信ノードと受信ノードが通信線及び分岐手段を介して連結された車両用通信装置において、前記送信ノードのプラス側出力端子とマイナス側出力端子との間に、マイナス側出力端子からプラス側出力端子へ向く方向が順方向となるツェナーダイオードを配置したことを特徴とする。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項４の発明において、前記ツェナーダイオードが逆方向に導通する際の逆方向電圧となるツェナー電圧は、前記送信ノードより出力される送信信号のプラス電圧よりも高い値に設定されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に記載の発明では、送信ノードの出力端子にダイオードを配置することにより、マイナス側に振幅する電圧を短絡して消費させるので、リンギングの発生を抑制することができる。
【００１９】
請求項２に記載の発明では、送信ノードの出力端子に、ツェナーダイオードを配置することにより、プラス側に振幅する電圧を短絡して消費させるので、リンギングの発生をより一層低減させることができる。
【００２０】
請求項３に記載の発明では、請求項２において、ツェナーダイオードのツェナー電圧が、送信ノードより出力される送信信号のプラス電圧よりも高く設定されるので、送信信号を減衰させることがなく、確実にリンギングにより生じる電圧のみを消費させることができる。
【００２１】
請求項４に記載の発明では、送信ノードの出力端子にツェナーダイオードを配置することにより、プラス側に振幅する電圧を短絡して消費させるので、リンギングの発生を抑制することができる。
【００２２】
請求項５に記載の発明では、請求項４において、ツェナーダイオードのツェナー電圧が、送信ノードより出力される送信信号のプラス電圧よりも高く設定されるので、送信信号を減衰させることがなく、確実にリンギングにより生じる電圧のみを消費させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る車両用通信装置の構成を示す説明図である。同図に示すように、この車両用通信装置は、起点となるＥＣＵ（送信ノード）１と、その他の各ＥＣＵ（受信ノード）２との間でデータの通信を行うものであり、ＥＣＵ１は、通信線１１を介してジャンクションコネクタ（分岐手段；以下、「Ｊ／Ｃ」という）３に接続され、更に、該Ｊ／Ｃ３は、２系統に分岐され、それぞれ通信線１２を介してＪ／Ｃ４、及びＪ／Ｃ５に接続されている。
【００２４】
各Ｊ／Ｃ４、及びＪ／Ｃ５は、通信線１３を介して６個のＥＣＵ２と連結されており、更に、Ｊ／Ｃ４内の接続点、及びＪ／Ｃ５内の接続点は、終端抵抗ＲT及びコンデンサを介してグランドに接地されている。
【００２５】
また、起点となるＥＣＵ１とＪ／Ｃ３とを連結する通信線１１の距離は４ｍとされ、Ｊ／Ｃ３とＪ／Ｃ４との間、及びＪ／Ｃ３とＪ／Ｃ５との間の通信線１２の距離は４．５ｍとされ、Ｊ／Ｃ４と各ＥＣＵ２との間、及びＪ／Ｃ５と各ＥＣＵ２との間の通信線１３の距離は２ｍとされている。
【００２６】
更に、ＥＣＵ１のプラス側出力端子（図中「Ｈｉ」で示す）とマイナス側出力端子（図中「Ｌｏ」で示す）との間には、ダイオードＤ１が配置され、該ダイオードＤ１は、マイナス側出力端子からプラス側出力端子に向かう方向が順方向となるように配置されている。ここで、ダイオードＤ１は、オン電圧が０．８ボルトのもの、即ち、順方向電圧が０．８ボルト以上となったときに導通する特性を有するものを使用している。
【００２７】
次に、上記にように構成された本実施形態の作用について説明する。ＥＣＵ１より送信信号を出力すると、この出力信号は、通信線１１、Ｊ／Ｃ３、通信線１２、Ｊ／Ｃ４，５、通信線１３を介して各ＥＣＵ２に伝送される。
【００２８】
図２は、ＥＣＵ１より送信信号を出力した際の、通信線１１に生じる信号波形を示す説明図であり、横軸が時間、縦軸が電圧レベルを示している。そして、図２のＳ１に示す特性曲線が本実施形態を採用した場合（即ち、ダイオードＤ１を設けた場合）、同図Ｓ２に示す特性曲線が本実施形態を採用しない場合（即ち、図７に示した曲線）を示している。
【００２９】
図２における時刻ｔ１にて、ＥＣＵ１よりの信号の送信をオフ状態からオン状態に切り換えると、ＥＣＵ１よりの信号の送信が開始される。その後、時刻ｔ２にて送信をオフに切り換えると、曲線Ｓ２に示す従来例の場合では、電圧信号が上下に大きく振れるリンギングが発生する。しかし、曲線Ｓ１に示す本実施形態を採用した場合では、リンギングの振幅が小さく抑えられている。
【００３０】
つまり、本実施形態では、ダイオードＤ１を備えており、ＥＣＵ１のマイナス側出力端子からプラス側出力端子に向かう方向に電流が流れるので、マイナス側に振幅する電圧を消費させることができ、リンギングのマイナス方向の振幅を抑制することができる。特に、リンギングは、特性曲線Ｓ２から理解されるように、信号の送信がオンからオフに切り換えられた直後には、先にマイナス方向に振幅し、その上、下、上・・というように振幅する。従って、最初のマイナス方向への振幅を抑制することにより、リンギングの発生を効果的に防止することができる。
【００３１】
このようにして、本実施形態に係る車両用通信装置では、ＥＣＵ１の２つの出力端子の間に、マイナス側出力端子からプラス側出力端子に向かう方向が順方向となるようにダイオードＤ１を備えるので、マイナス側に発生した電圧を消費することができ、リンギングの発生を抑制することができる。
【００３２】
これにより、ノイズの発生や通信エラーの発生を防止することができ、通信精度を著しく向上させることができる。また、上記した実施形態では、オン抵抗が０．８ボルトのダイオードＤ１を用いる場合を例に挙げたが、オン抵抗が小さいほどマイナス側に発生した電圧を早く消費することができるので、リンギングをより一層低減させることができる。
【００３３】
図３は、オン抵抗が０．３ボルトのダイオードＤ１を用いた場合の、特性を示しており、曲線Ｓ３が本実施形態、曲線Ｓ４が従来例を示している。同図から理解されるように、曲線Ｓ３は、曲線Ｓ４と比較して著しくリンギングが抑制されており、更に、図２の曲線Ｓ１と比較した場合でもリンギングをより効果的に抑制している。
【００３４】
次に、本発明の第２の実施形態に係る車両用通信装置について説明する。図４は、第２の実施形態に係る車両用通信装置の構成を示すブロック図である。本実施形態は、前述した第１の実施形態で示した装置と比較し、ダイオードＤ１に対して並列にツェナーダイオードＺＤ１が設けられている点で相違している。また、ツェナーダイオードＺＤ１は、ＥＣＵ１のマイナス側出力端子からプラス側出力端子に向かう方向が順方向となるように配置されている。その他の構成は、図１と同様であるので、同一符号を付してその構成説明を省略する。
【００３５】
ここで、ツェナーダイオードＺＤ１のツェナー電圧（逆方向に導通する際の逆方向電圧）は、２．４ボルトに設定されている。
【００３６】
図５は、第２の実施形態において、ＥＣＵ１より送信信号を出力した際の、通信線１１に生じる信号波形を示す説明図であり、横軸が時間、縦軸が電圧レベルを示している。そして、図５のＳ５に示す特性曲線が本実施形態を採用した場合（即ち、ダイオードＤ１、及びツェナーダイオードＺＤ１を設けた場合）、同図Ｓ６に示す特性曲線が本実施形態を採用しない場合（即ち、図７に示した曲線）を示している。
【００３７】
図５における時刻ｔ１１にて、ＥＣＵ１よりの信号の送信をオフ状態からオン状態に切り換えると、ＥＣＵ１よりの信号の送信が開始される。その後、時刻ｔ１２にて送信をオフに切り換えると、曲線Ｓ６に示す従来例の場合では、電圧信号が上下に大きく振れるリンギングが発生する。しかし、曲線Ｓ５に示す本実施形態を採用した場合では、リンギングの振幅が小さく抑えられている。
【００３８】
また、図２に示した特性曲線Ｓ１（ダイオードＤ１のみを設けた場合）と比較すると、より一層リンギングの振幅が小さく抑えられていることが理解される。
【００３９】
つまり、第２の実施形態では、ダイオードＤ１に加え、ツェナーダイオードＺＤ１を備えており、ＥＣＵ１のプラス側出力端子の電圧がツェナーダイオードＺＤ１のツェナー電圧（この例では、２．４ボルト）を超えた場合には、プラス側出力端子からマイナス側出力端子に向かう方向に電流が流れる。その結果、２．４ボルト以上のプラス電圧を消費させることができ、リンギングのプラス方向の振幅を抑制することができる。
【００４０】
従って、送信信号をオンからオフに切り換えた際に発生するリンギングのプラス成分、及びマイナス成分を同時に抑制することができるので、より効果的にリンギングの発生を防止することができるようになり、ノイズの発生、送信エラーの発生をより一層防止することができる。これにより、第１の実施形態と比較して更に通信精度を向上させることができるようになる。
【００４１】
また、図５に示すように、ＥＣＵ１より送信される送信信号の通常時の電圧は２ボルト程度であり、これに対して、ツェナーダイオードＺＤ１のツェナー電圧を２．４ボルトに設定している。つまり、ツェナー電圧が送信信号の出力電圧よりも大きくなるように設定されている。これにより、ツェナーダイオードＺＤ１により、送信信号が短絡されることがなく、確実な信号伝送が可能になる。
【００４２】
更に、上記した第１の実施形態では、ダイオードＤ１を設け、第２の実施形態では、ダイオードＤ１とツェナーダイオードＺＤ１を並列的に配置する例を挙げて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、ツェナーダイオードＺＤ１のみを設ける構成（即ち、図４からダイオードＤ１を取り除いた回路構成）とすることも可能である。
【００４３】
このような構成によれば、ダイオードＤ１が存在しない分、マイナス方向に振幅するリンギングの抑制効果が低減するものの、ツェナーダイオードＺＤ１により、プラス方向に振幅するリンギングを抑制することができるので、結果として、リンギングの抑制効果を得ることができる。
【００４４】
また、この場合も、ツェナーダイオードＺＤ１のツェナー電圧が、送信信号の通常時の出力電圧よりも大きくすることが望ましい。
【００４５】
以上、本発明の車両用通信装置を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置き換えることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
車両に搭載される各ＥＣＵ間での通信精度を向上させる上で極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る車両用通信装置の構成を示す回路図である。
【図２】オン抵抗が０．８ボルトのダイオードを用いた場合の、リンギングの振幅を示す特性図でありＳ１が本実施形態、Ｓ２が従来例を示す。
【図３】オン抵抗が０．３ボルトのダイオードを用いた場合の、リンギングの振幅を示す特性図でありＳ３が本実施形態、Ｓ４が従来例を示す。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る車両用通信装置の構成を示す回路図である。
【図５】第２の実施形態を用いたときに生じるリンギングを示す特性図であり、Ｓ５が本実施形態、Ｓ６が従来例を示す。
【図６】従来における車両用通信装置の構成を示す回路図である。
【図７】従来における車両用通信装置を用いた場合に生じるリンギングを示す特性図である。
【符号の説明】
【００４８】
１  ＥＣＵ（送信ノード）
２  ＥＣＵ（受信ノード）
３，４，５  ジャンクションコネクタ（Ｊ／Ｃ）
１１〜１３  通信線
ＲT  終端抵抗
Ｄ１  ダイオード
ＺＤ１  ツェナーダイオード
【図１】
2006101430.tif 000003
【図２】
2006101430.tif 000004
【図３】
2006101430.tif 000005
【図４】
2006101430.tif 000006
【図５】
2006101430.tif 000007
【図６】
2006101430.tif 000008
【図７】
2006101430.tif 000009